Хромотроповая кислота
Хромотро́повая кислота (4,5-дигидрокси-2,7-нафталиндисульфоновая кислота) — органическое химическое вещество, относящееся к классам сульфокислот и фенолов. Динатриевая соль хромотроповой кислоты (также называемая «хромотроп»), обычно поставляемая в виде дигидрата − реагент в аналитической химии.
| Хромотроповая кислота | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
4,5-дигидрокси-2,7-нафталиндисульфоновая кислота |
| Традиционные названия | Хромотроповая кислота |
| Хим. формула | C10H8O8S2 |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветные кристаллы |
| Молярная масса | 320.29 г/моль |
| Химические свойства | |
| Константа диссоциации кислоты | 5.36, 15.6[1] |
| Растворимость | |
| • в воде | растворим |
| • в этаноле | нерастворим |
| • в диэтиловом эфире | нерастворим |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 148-25-4 |
| PubChem | 67221 и 4368945 |
| Рег. номер EINECS | 205-712-7 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChEBI | 1751 |
| ChemSpider | 60557 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Получение
правитьХромотроповая кислота может быть получена из нафталина сульфированием его до 1,3,6-нафталинтрисульфокислоты, нитрованием последней, восстановлением нитрогруппы до аминогруппы железом в кислой среде и, наконец, нагреванием в автоклаве с 40-50 % водным раствором щелочи, в соответствии со схемой[2]:
Растворы хромотроповой кислоты темнеют при хранении на воздухе. 3,6-Дихлорхромотроповая кислота более устойчива к окислению.[3]
Применение
правитьОпределение формальдегида
правитьХромотроповая кислота используется в качестве селективного реагента для определения формальдегида, реакция с которым в присутствии серной кислоты в концентрации не менее 72 % приводит к образованию красно-фиолетового окрашивания. Предел обнаружения: 0,02 мкг формальдегида.[4] Количественное определение во многих случаях может быть проведено колориметрически. Использование этой реакции позволяет определять формальдегид во многих объектах: тканях, алкогольных напитках[5], почве, сточных водах и т. п. Без изменения объёма пробы можно определить от 0,06 до 1,2 мг формальдегида в 1 л воды. Определению формальдегида в концентрациях от 1 до 10 мг/л мешает фенол (10 мг/л и выше). Ацетальдегид мешает своей окраской только в концентрациях порядка граммов в 1 л. Остальные альдегиды определению не мешают.[6] Точная структура продукта взаимодействия хромотроповой кислоты с формальдегидом неизвестна, в кристаллическом виде он получен не был.[7] Несмотря на то, что в большинстве источников приводится недоказанная структура II, наиболее вероятной в настоящее время считается ксантилиевая структура I.[5]
Определение металлов
правитьНатриевая соль хромотроповой кислоты является ценным реагентом в аналитической химии и используется для количественного определения некоторых металлов. Особенно часто рекомендуется как реагент для определения титана (IV), железа (III) и ниобия (V).[8] Так, с Ti (IV) хромотроповая кислота образует водорастворимые коричнево-красные комплексные соединения, состав и окраска которых зависит от кислотности среды, по причине чего определение титана обычно проводят с использованием буферных растворов. Железо (III) мешает определению, поскольку образует с хромотроповой кислотой окрашенные в зелёный цвет комплексные соединения.[3]
Использование в синтезе
правитьХромотроповая кислота, являясь фенолом, может участвовать в реакции азосочетания в качестве азокомпоненты. Образующиеся в результате таких реакций соединения составляют важный класс азокрасителей − хромотропы − и широко используются в промышленности.
| Хромотропы | ||||
| Название | Хромотроп 2R | Хромотроп 2B | Хромотроп 6B | Хромотроп 10B |
| Структурная формула | 
|
|
|
|
| Оттенок[9] | Красный | Сине-красный | Фиолетово-красный | Красно-фиолетовый |
| CAS номер | 4197-07-3 | 548-80-1 | 4197-09-5 | 5850-63-5 |
| PubChem | PubChem 20172 | PubChem 68360 | PubChem 160740 | PubChem 135870601 |
| Номер С.I. | C.I. 16570 | C.I. 16575 | C.I. 16600 | C.I. 16640 |
| Название в каталоге красителей | Кислотный красный 29 | Кислотный красный 176 | Кислотный фиолетовый 6 | Кислотный фиолетовый 13 |
| Брутто-формула | C16H10N2Na2O8S2 | C16H9N3Na2O10S2 | C20H16N4Na2O9S2 | C20H12N2Na2O8S2 |
| Молярная масса | 468,37 г·моль−1 | 513,37 г·моль−1 | 566,47 г·моль−1 | 518,43 г·моль−1 |
Хромотроповая кислота также является родоначальником целого ряда важных аналитических реагентов: арсеназо I, арсеназо III, сульфоназо III (Ортаниловый СО), карбоксиарсеназо.[8]
Примечания
править- ↑ Dawson, R.M.C. Data for Biochemical Research. — Oxford : Clarendon Press, 1959.
- ↑ Л. Н. Николенко. Лабораторный практикум по промежуточным продуктам и красителям. − М.: Высшая школа, 1965. − С. 138—139.
- ↑ 1 2 Marczenko Z, Balcerzak M. — Chapter 53. Titanium. — In: Kloczko E. Separation, Preconcentration and Spectrophotometry in Inorganic Analysis — 1st ed. — 2000. eBook ISBN 978-0-08-054108-2
- ↑ Е. В. Сальникова, Е. А. Кудрявцева, С. В. Лебедев, М. Г. Скальная. Токсикологическая химия: учебное пособие. − Оренбург: ОГУ, 2012. − С. 57.
- ↑ 1 2 Jendral JA, Monakhova YB, Lachenmeier DW (2011). "Formaldehyde in Alcoholic Beverages: Large Chemical Survey Using Purpald Screening Followed by Chromotropic Acid Spectrophotometry with Multivariate Curve Resolution". International Journal of Analytical Chemistry. 2011: 11. doi:10.1155/2011/797604.
{{cite journal}}: Недопустимый|display-authors=3(справка)Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка) - ↑ Д. Н. Васкевич, Л. Н. Овсянникова (ред.) Унифицированные методы анализа вод. — М.: Химия, 1971. — С. 327—328
- ↑ Georghiou PE, Ho CK (1989). "The chemistry of the chromotropic-acid method for the analysis of formaldehyde". Canadian Journal of Chemistry. 67 (5): 871—876. doi:10.1139/v89-135.
{{cite journal}}: Недопустимый|display-authors=2(справка) - ↑ 1 2 Л. К. Неудачина, Н. В. Лакиза. Физико-химические основы применения координационных соединений. Учебное пособие. − Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2014. − С. 114.
- ↑ Fritz Mayer (1921), Chemie der Organischen Farbstoffe, Julius Springer, p. 55, Архивировано 11 февраля 2023, Дата обращения: 11 февраля 2023